Entwicklung und Validierung eines modularen Systems zur Generierung variabler Pulsationen für die Erprobung von heißgasführenden Komponenten
Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT, Band 92
Stefan Heß
Hrsg.: Fraunhofer ICT, Pfinztal
2022, 143 S., zahlr. meist farb. Abb. u. Tab., Softcover
Karlsruhe, KIT, Diss., 2022
Fraunhofer Verlag
ISBN 978-3-8396-1813-4

Inhalt
In dieser Arbeit wird ein modulares System zur Generierung von Druckpulsationen für die Komponentenerprobung am Heißgasprüfstand entwickelt und validiert. Zunächst erfolgt eine Übersicht aller bei anderen Institutionen bestehenden Pulsationsvorrichtungen, anschließend werden verschiedene technische Realisierungsmöglichkeiten gegenübergestellt.
Das ausgewählte Konzept "Walzendrehschieber" wird anhand von Simulationen ausgelegt und thermisch abgesichert. Anschließend wird das Teilsystem "Zylinderattrappe" entwickelt, welches die Veränderung der Pulsform während des Betriebs hinsichtlich Schwingungsbreite und Verlauf ermöglicht. Die Veränderung der Pulsform erfolgt bei sonst gleichbleibenden Betriebsparametern. Nachfolgend wird ein bionisch geformter Heißgaspfad konstruiert und im additiven selektiven Laserschmelzverfahren hergestellt. Er integriert Funktionen und führt die Strömung möglichst druckverlustoptimiert. Abschließend wird das System bei einer Heißgastemperatur von bis zu 770 °C am Austritt der Vorrichtung erprobt, wobei Spitze-zu-Spitze Druckwerte am Auslass von bis zu 4 bar erreicht werden.

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